校园无线局域网建设指南

无线局域网的发展

无线局域网WLAN由于其特有的优势，作为对有线网络的发展和补充，已经具有潜力巨大的市场空间。工作在900MHz、2.4GHz和5GHz频率上的无线局域网设备在20世纪90年代初就已经出现，但是由于价格、性能、通用性等种种原因，没有得到广泛应用。1997年6月，第一个WLAN标准IEEE 802.11正式颁布实施，为WLAN的物理层和MAC层制定了统一的标准，有力地推动了该技术的快速发展。

采用802.11标准的网络以1Mbps或2Mbps的速率传输数据，传输距离能够达到100m。但是802.11标准WLAN的弱点在于传输速率最高只能达到2Mbps，与广泛使用的10Mbps甚至100Mbps速率的有线以太网技术相比，速度太慢，无法满足人们的实际应用的需求，特别是对带宽要求较高的多媒体应用。因此，IEEE随后又推出了802.11b和802.11a两个新标准。

802.11b和802.11一样工作在2.4GHz频段，但是能够支持5.5Mbps和11Mbps两个新速率。而且802.11b可以根据情况的变化，在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率之间自动切换。工作在2Mbps、1Mbps速率时的802.11b与802.11相兼容。

802.11a是第一个基于OFDM的无线通信标准，工作在5GHz频段上，根据选用的信道编码速率和调制方式的不同组合，信息数据传输速率可达6Mbps～54Mbps。但由于基于802.11a标准的无线局域网网卡成本比基于802.11b标准产品的成本高出不少，同时全球在5GHz频段上分配给无线局域网用的频点也不统一，实现全球漫游有一定的问题，使得基于802.11a标准的产品应用较少。为了解决这些问题，IEEE在2001年提出了802.11g标准，这是一个混合的标准，它使用2.4GHz频段，兼容802.11b标准，同时又选用OFDM技术，使其最高传输速率可达到54Mbps。目前正在制定的802.11n标准将采用的便是MIMO OFDM方案，其最高传输速率将达到320Mbps的水平，即便是平均传输速率也将突破108Mbps。

无线局域网从最开始作为有线网的延伸和补充，到当前有些学校已开始采用无线网络教学方式；从最初只是简单地部署单个AP进行小范围的无线信号覆盖，到今天整个大楼甚至整个园区的信号覆盖；从简单的单一认证方式，发展到今天支持网管计费安全策略等一系列的解决方案，从最初简单的Web和Email的应用，到今天的可以支持话音和多媒体通信，可以说无线局域网已经从小规模的实验性阶段发展到在生活中随处可见，它已成为网络不可缺少的一部分。

在校园中部署无线网络

在一般的高校中，校园网已经成为校园生活的重要组成部分，是教职员工和学生获取资源和信息的主要途径。它将校园里的院系、学生与从事社交、学术、业务活动的行政人员紧密地联系在一起，在教育系统中具有重要的作用。目前，越来越多的学生拥有笔记本电脑，在教室、实验室、图书馆、大型会议室、体育馆、室外广场等场合如何突破有线网络节点的限制，解决多人同时上网的问题在应用中不可避免。

无线网络解决方案能有效解决校园网建设中存在的传统有线网络无法解决的难题，无线网络技术具有无缝三维覆盖、可移动通信等优点，弥补了有线网络的不足。如果校园网中采用了无线接入，教学区、科研区的学生和老师就可通过带无线终端的设备轻松联入校园网络，高达10～54Mbps的传输速度可满足师生在线远程教育、浏览信息、文件传输和多媒体等服务；课后、周末的时候，学生在草坪、操场等休闲场所随时随地进行网络音乐、视频的点播；图书管理员的工作也会变得井然有序，学生可以使用自己随身携带的笔记本电脑联入学校图书管理系统，快速查找自己所需的资料，随时检查自己所借的图书是否已到了归还期……这一切让校园生活变得轻松而时尚，提高了学校的教学质量和竞争力。

部署无线网要注意的问题

标准的选择

现有的主流产品中可选的标准有IEEE 802.11a/b/g三种，其中802.11g对802.11b向下兼容。802.11a与b/g不兼容。也就是说在选定标准的时候如果选择了802.11g，就自然兼容了拥有802.11b网卡的用户，现在市场上销售的无线网卡或者是笔记本计算机自带的无线网卡中大部分都是以802.11g为主的，部分用户仍然在使用以前购买的802.11b网卡或者集成了802.11b网卡的笔记本计算机。只有很少量的用户拥有802.11a的网卡或者拥有集成802.11a网卡的笔记本计算机。但是随着技术的不断成熟，新的高端笔记本都会增加对802.11a的支持，一般会内置a/b/g的无线网卡。

综合以上的原因考虑，在标准的选择上一般会建议采用802.11g，可同时兼容802.11b。对于802.11a的支持可以根据资金和需求情况而定。另外有些厂商的AP会同时支持a/b/g，所以如果要考虑对802.11a的支持，可以考虑选择这样的AP。

AP的选择

目前无线方案一般分两种。一种是AP本身具备较强的管理功能和可操作性与安全性，系统管理员可以通过命令行或者Web方式对每个AP进行配置，用户的行为受AP控制。人们一般也将这样的AP称为胖AP。

另外，一种是相对胖AP来讲的，AP本身功能比较简单，管理工作由统一的控制器(或具备相关功能的网络交换机)进行管理，包括对AP的配置管理、用户管理都由控制器控制。对于用户来讲，AP可以理解为一个远端虚拟的网络接口。本身并不具备管理功能，只是用于用户的无线网络的物理连接。通常这样的方案也叫做瘦AP方案。

以上两种方案可以根据无线网络的规模进行选择。一般对于规模比较小的无线网络(几个或者十几个接入点)可以选择第一种方案。这种情况下，系统管理员的维护成本较低，并且虽然单个胖AP的价格会比瘦AP高一些，但是瘦AP的使用要与控制器相结合，将控制器的成本折合到AP中去时，只有当AP的数量达到一定的规模时才会有价格上的优势。

对于大规模的无线网络的部署则建议采用瘦AP的方式。在这种方案中,首先，管理员不需要针对每个AP进行配置，只需要在控制器上面制定策略和方案即可，然后控制器会根据设置将配置和策略下发到每个AP。其次,当网络扩展到一定规模时，瘦AP方案在价格上会比胖AP方案有明显的优势。

信道的管理

我们知道，在802.11b工作的2.4GHz频段中只有3个互不干扰的无线信道1、6、11。所以在进行无线网络建设时一定要对信道进行规划，否则就会出现信道间相互干扰的问题。总的设计原则是控制用户不要私自架设无线设备而干扰统一部署的无线网络；尽可能地利用不同特性的天线对每个AP的信号覆盖范围进行控制；调整每个AP的功率，做到信号覆盖范围既满足要求又不影响其他AP。

天馈系统可以很好地解决信道冲突和无线信号不能均匀覆盖的问题。天馈系统的基本原理是将AP信号经过功率放大器放大后，通过天线、功分器和耦合器再将信号均匀地输出。这样可以在同一楼层使用同一个信道，大大降低了信道冲突的可能性，并且对于一些需要在移动中使用的业务给予了很好的保证。同时由于天馈系统可以将AP全部部署在机房中，在外界裸露的都是无源天线，这也降低了管理维护的成本。为克服用户容量不足的问题，可以通过在用户数量集中的地区采取两路AP合路或放置单个AP的方式解决。

用户管理

用户管理在无线网的部署中也是非常重要的一个方面。与有线网络不同，有线网需要用户在特定的部署了网线的地方才能够使用网络，对于布线我们是可以控制的，但是无线却不同，只要能够接收到无线信号，用户就可以接入到你的网络中来。所以对用户接入的管理，特别是对安全的控制就显得十分重要。

目前主要采用的无线用户管理的方式有Web、多元绑定(账号、密码、MAC、IP)、PPPoE、IEEE 802.1x，隐藏多SSID等。可以根据对网络的安全性和应用的需求，选择一种或者多种方式并存。对于简单的应用建议采用Web认证方式，这种方式的好处是用户使用简单，不需要安装特别的软件和客户端，但是其缺点就是安全性不够高。网络在部署中还要考虑如何统一无线网络与现有有线网络用户帐号的协调问题。

带宽的管理

与有线网络相比无线网络的带宽是相对较小的。所以如何有效地为用户分配带宽对于无线网而言也是一个重要的问题。这需要通过与用户管理系统结合，根据不同的用户级别设定用户可以使用的最大带宽，同时对不同的应用制定不同的QoS保证，只有这样才能将无线网络的优势发挥出来。这里需要说明的是，如果采用a/b/g的模式，那么a与b/g分别使用两个不同的频率，理论上对外提供的带宽可达108Mbps。

是否需要POE(以太网供电)

POE在无线网的部署中起着很重要的作用。因为通过POE，可以只需要在放置AP的地方到机房部署一根以太网网线就可以向AP进行信号传输并同时供电，不仅可节约施工费用也减少了安全隐患。这里需要提醒注意的是POE有两种方式，一种是直接采用POE交换机，另外一种是通过POE模块。建议在资金允许的情况下直接采用POE交换机，因为这样网管人员可以通过远程控制交换机端口的POE开关直接对AP进行断电冷启动，可达到简化管理的目的。但使用POE模块的方式在成本上会比使用POE交换机低一些。

无线组网方式的选择

到目前为止大部分高校都已经建成了自己的校园网。这里建议如有可能，在部署无线局域网时单独组网，将整个无线网单独汇聚到一点后再接入原有的校园网，而不是直接在原有的网络末端直接添加无线网。这样有助于对用户的管理、计费以及安全的控制。

无线网络除方便个人用户直接接入网络外，另一种形式是可以提供点对点和点对多点的网络与网络连接。网络对网络互联使用的设备将不是AP，根据网络是第2层或第3层连接的需要，通过天线系统的配合，可以选用无线网桥或无线路由器。